人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习

文档属性

名称 人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习
格式 zip
文件大小 333.4KB
资源类型 试卷
版本资源
科目 化学
更新时间 2015-12-31 09:52:42

文档简介

人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习
一、选择题
1.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)汽车尾气中NO产生的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化.下列叙述正确的是(  )
A.温度T下,该反应的平衡常数
B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的△H<0
【答案】A
【知识点】化学平衡中反应条件的控制
【解析】解答:A、N2(g)+O2(g) 2NO(g),
起(mol/L)
c0 c0 0
转(mol/L) x x 2x
平(mol/L) c1
c1 2x
解2x=2(c0 ﹣c1 ),故 ,故A正确;B、反应物和生成物均是气体,故气体的质量m不变,容器为恒容容器,故V不变,那么密度ρ= 不变,故B错误;C、由图可知,b曲线氮气的平衡浓度减小,故应是平衡发生移动,催化剂只能改变速率,不能改变平衡,故b曲线不可能是由于催化剂影响的,故C错误;D、由图可知,b曲线化学反应速率快(变化幅度大),氮气的平衡浓度减小,升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应,即△H>0,故D错误,所以选A.
分析:本题主要考查的是化学平衡建立的过程,涉及平衡常数的计算、平衡移动原理的应用、催化剂对平衡的影响等,综合性较强.
2.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)反应X(g)+Y(g) 2Z(g);△H<0,达到平衡时,下列说法正确的是(  )
A.减小容器体积,平衡向右移动 B.加入催化剂,Z的产率增大
C.增大c(X),X的转化率增大 D.降低温度,Y的转化率增大
【答案】D
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、反应前后气体体积不变,减小容器体积压强增大,平衡不变,故A错误;
B、催化剂改变反应速率,不改变化学平衡,Z的产率不变,故B错误;C、两种反应物,增加一种物质的量增大另一种物质转化率,本身转化率减小,增大c(X),X的转化率减小,故C错误;D、反应是放热反应,降温平衡正向进行,Y的转化率增大,故D正确;所以选D.
【分析】本题考查了化学平衡的影响因素分析判断和化学平衡移动的理解应用.
3.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)一定条件下,在体积一定的密闭容器中加入1mol N2和3mol H2发生反应:N2+3H2 2NH3(正反应是放热反应).下列有关说法正确的是(  )
A.降低温度可以加快反应速率
B.达到化学反应限度时,生成2molNH3
C.向容器中再加入N2,可以加快反应速率
D.1mol N2和3mol H2的总能量低于2mol NH3的总能量
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、降温化学反应速率减慢,故A错误;B、合成氨是可逆反应,可逆反应的反应物不能完全转化为生成物,所以1mol N2和3mol H2发生反应生成的氨气少于2mol,故B错误;C、增大浓度,反应速率加快,在体积一定的密闭容器中再加入 N2反应速率加快,故C正确;D、反应放热,说明1mol N2和3mol H2的总能量高于2mol NH3的总能量,故D错误;所以选C.
【分析】本题考查了影响化学反应速率的因素、可逆反应的特点、反应焓变与反应物生成物能量关系.
4.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)2SO2+O2 2SO3△H<0是工业上接触法制硫酸的重要反应.下列关于该反应的说法不正确的是(  )
A.增加O2的浓度提高SO2的转化率
B.利用该反应放出的热量对SO2、O2预热
C.降低温度能加快反应的速率
D.即使增大压强也不能使SO2全部转化为SO3
【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.增加O2的浓度,平衡正向移动,二氧化硫转化率增大,故A正确;B.工业生产中利用反应放出的热量对SO2、O2预热,故B正确;C.降低温度,活化分子百分数减小,反应速率减小,故C错误;D.可逆反应反应物不可能完全转化,故D正确;所以选C.
【分析】本题考查化学反应速率以及化学平衡的影响因素,注意相关基础知识的学习和积累,注意可逆反应不能完全转化.
5.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)在一定温度下,向a L密闭容器中加入1mol X气体和2mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g),此反应达到平衡的标志是(  )
A.容器内气体密度不随时间变化
B.v(X):v(Y)=1:2
C.容器内X、Y、Z的浓度不随时间变化
D.单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ
【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】解答:A、容器内气体密度ρ= ,反应混合物都为气体,根据质量守恒,混合气体的总质量不变,体积为定值,密度自始至终不变,不能说明到达平衡状态,故A错误;B、自反应开始v(X)为v(Y)的 倍,所以v(X):v(Y)=l:2,不能说明达平衡,故B错误;C、容器内X、Y、Z的浓度不随时间变化,说明反应达到平衡,故C正确;D、单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ,说明反应v正(X)=2v正(Y),不能说明达平衡,故D错误;所以选C.
分析:在利用速率判断平衡时,必须有v正和v逆,同种物质相等,不同物质等于系数之比.
6.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)一定温度下,在容积不变的密闭容器中,反应I2(g)+H2(g) 2HI(g)达到平衡的标志是(  )
A.单位时间内生成n mol I2的同时生成n mol H2
B.容器中气体的压强不再改变
C.I2、H2、HI的分子数之比为1:1:2
D.单位时间内断裂n mol H﹣H键的同时断裂2n mol H﹣I键
【答案】D
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A单位时间内生成n mol I2的同时生成n mol H2,都是逆反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,故A错误;B、容器中气体的压强不再改变,反应前后气体体积不变,压强始终不会变化,故无法判断是否达到平衡状态,故B错误;C、分子数多少,不能判断各组分浓度是否不变,正逆反应速率是否相等,故C错误;D,单位时间内断裂n mol H﹣H键的同时断裂2n mol H﹣I键,正逆反应速率相等,各组分浓度不再变化,达到了平衡状态,故D正确;所以选D.
【分析】本题考查了化学平衡状态的判断,注意反应前后气体的体积变化.
7.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)在一定温度下,体积不变的密闭容器中,可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g)达到平衡的标志是(  )
A.气体总质量保持不变
B.X Y Z的浓度都相等
C.X Y Z的浓度不再发生变化
D.X Y Z的分子数之比为1:3:2
【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A.反应物和生成物都是气体,故气体总质量保持不变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故A错误;B.平衡时X、Y、Z的浓度取决于物质的起始物质的量和转化率,故X、Y、Z的浓度都相等不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故B错误;
C.X、Y、Z的浓度不再发生变化,说明达到平衡状态,故C正确;D.平衡时X、Y、Z的分子数之比决于物质的起始物质的量和转化率,故X、Y、Z的分子数之比为1:3:不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故D错误;所以选C.
【分析】本题考查化学平衡状态的判断.要注意把握平衡状态的特征.
8.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器中充入a mol NO2,发生如下反应:2NO2(g) N2O4(g);△H<0.达平衡后再向容器中充入amol NO2,再次达到平衡后,与原平衡比较,下列叙述不正确的是(  )
A.相对平均分子质量增大
B.NO2的转化率提高
C.NO2的质量分数增大
D.反应放出的总热量大于原来的2倍
【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制
【解析】【解答】达平衡后再向容器中充入amol NO2,再次达到平衡后,等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,A.等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,混合气体的物质的量减小、总的质量不变,故混合气体的相对平均分子质量增大,故A正确;B.等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,故B正确;C.等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,混合气体的总的质量不变,NO2的质量分数减小,故C错误;D.达平衡后再向容器中充入amol NO2,再次达到平衡后,等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,参加反应的NO2的物质的量大于2amol,故放出的总热量大于原来的2倍,故D正确;所以选C.
【分析】本题考查化学平衡的影响因素,构建平衡建立的途径是解题的关键,注意对等效平衡的理解.
9.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g) 2C(g)△H<0.t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图.下列说法正确的是(  )
A.0~t2时,v正>v逆
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数I<Ⅱ
【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制
【解析】【解答】A、0~t1,反应正向进行,v正>v逆,t1~t2,反应到达平衡,v正=v逆,故A错误;B、t2时刻改变条件后达到平衡时,逆反应速率不变,说明和原平衡等效,A的体积分数Ⅰ=Ⅱ,故B错误;C、向密闭容器中加C,逆反应速率瞬间增大,再次建立的平衡与原平衡等效,说明和原平衡相同,符合图象,故C正确;D、t2时刻改变条件后达到平衡逆反应速率不变,说明和原平衡等效,所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数I=Ⅱ,故D错误;所以选C.【分析】本题考查了化学平衡的建立,根据影响速率、平衡的因素来解答,注意图象的分析.
10.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)t℃时,在体积不变的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如下表:下列说法正确的是(  )
物质 X Y Z
初始浓度/mol L﹣1 0.1 0.2 0
2min末浓度/mol L﹣1 0.08 a b
平衡浓度/mol L﹣1 0.05 0.05 0.1
A.平衡时,X的转化率为20%
B.t℃时,该反应的平衡常数为40
C.增大平衡后的体系压强,v正增大,v逆减小,平衡向正反应方向移动
D.前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)=0.03mol L﹣1 min﹣1
【答案】D
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡的影响因素
【解析】解答:A、平衡时,X的转化率= ×100%=50%,故A错误;
B、依据图表数据得到平衡浓度,结合平衡常数概念计算得到反应的平衡常数= =1600,故B错误;C、反应是气体体积减小的反应,增大平衡后的体系压强,v正增大,v逆增大,平衡向正反应方向移动,故C错误;
D、 X(g)+3Y(g) 2Z(g),
起始量 0.1 0.2 0
变化量 0.02 0.06 0.04
2min量 0.08 0.14 0.04
前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)= =0.03mol L﹣1 min﹣1,故D正确;所以选D.
分析:本题考查了合成平衡影响因素分析,平衡计算应用,转化率、平衡常数概念的分析计算应用,掌握基础是关键.
11.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)在1.0L密闭容器中放入0.10 mol X,在一定温度下发生反应:X(g) Y(g)+Z(g)△H<0容器内气体总压强p随反应时间t的变化关系如图所示.以下分析正确的是(  )
A.从反应开始到t1时的平均反应速率v(X)= mol/(L min)
B.该温度下此反应的平衡常数K=0.32
C.欲提高平衡体系中Y的含量,可升高体系温度或减少Z的量
D.其他条件不变,再充入0.1 mol 气体X,平衡正向移动,X的转化率增大
【答案】B
【知识点】化学平衡中反应条件的控制
【解析】解答:A、设反应的X物质的量为x,
X(g) Y(g)+Z(g)
起始量(mol) 0.10
0 0
转化量(mol) x
x x
0.7KPa量(mol)0.10﹣x x
x
在恒容容器中,气体的压强之比等于物质的量之比,有 ,x=0.04,所以v(X)= mol/(L s)= mol/(L s),故A错误;B、设反应的X物质的量为x,
X(g) Y(g)+Z(g)
起始量(mol) 0.10 0 0
转化量(mol) x x x
平衡量(mol)0.10﹣x x x
在恒容容器中,气体的压强之比等于物质的量之比,有 ,x=0.08,容器体积为1.0L,所以K= =0.32,故B正确;C、升温平衡逆向移动,Y含量减小,故C错误;D、恒容容器中,平衡时再充入X,平衡正向移动,但正反应为气体体积增大的反应,X转化率降低,故D错误;所以选B.
分析:本题考查了三段式法在平衡计算中的应用以及化学平衡的移动.
12.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):
反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol
0 1.20 0.60
t1 0.80  
t2   0.20
下列说法正确的是(  )
A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2)= mol L﹣1 min﹣1
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O,达到平衡时n(CO2)=0.30 mol
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大
D.温度升高至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制
【解析】解答:A、由表中数据可知,t1min内参加反应的CO的物质的量为1.2mol﹣0.8mol=0.4mol,v(CO)= mol/(L min),速率之比等于化学计量数之比计算v(H2)=v(CO)= mol/(L min),故A错误;B、CO与H2O按物质的量比1:1反应,充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O与充入1.20 mol CO和0.6mol H2O,平衡时生成物的浓度对应相同,t1min时n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.6mol﹣0.4mol=0.2mol,t2min时n(H2O)=0.2mol,说明t1min时反应已经达到平衡状态,根据化学方程式可知,则生成的n(CO2)=0.4mol,故B错误;C、保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大,故C正确;D、t1min时n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.6mol﹣0.4mol=0.2mol,t2min时n(H2O)=0.2mol,说明t1min时反应已经达到平衡状态,此时n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.2mol,n(CO2)=c(H2)=△n(CO)=1.2mol﹣0.8mol=0.4mol,反应前后气体的体积不变,利用物质的量代替浓度计算700℃时平衡常数,则k= =1,温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,说明温度升高,平衡是向左移动,故正反应为放热反应,故D错误;所以选C.
分析:本题是化学平衡问题,主要考查化学反应速率、化学平衡及平衡常数等计算,注意方法的分析应用.
13.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)某温度时,在体积为1L的密闭容器中,A、B、C三种气体浓度的变化如图I所示,若其它条件不变,当温度分别为Tl和T2时,B的体积百分含量与时间关系如图Ⅱ所示.则下列结论正确的是(  )
A.该反应的热化学方程式为:A(g )+3B(g) 2C(g);△H>0
B.达到平衡后,若其他条件不变,通入稀有气体,平衡向正反应方向移动
C.达到平衡后,若其他条件不变,减小体积,平衡向逆反应方向移动
D.若其它条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,A的转化率减小
【答案】D
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、根据图ⅠA浓度减小了(0.5﹣0.3)mol/L=0.2mol/L,B浓度减小了(0.7﹣0.1)mol/L=0.6mol/L,所以A、B为反应物,C的浓度增加了0.4mol/L,所以C为生成物,它们的变化量之比为0.2:0.6:0.4=1:3:2,反应中各物质计量数之比等于物质的浓度的变化量之比,写出化学方程式为A(g )+3B(g) 2C(g),根据图Ⅱ可知,T1>T2,高温时B的体积分数大,平衡逆向移动,所以该反应的正反应为放热反应△H<0,故A错误;
B、恒容条件下通稀有气体,反应中的各物质的浓度不变,所以平衡不移动,故B错误;
C、减小体积平衡向体积减小的方向移动,根据反应A(g )+3B(g) 2C(g)可知,平衡向正反应方向移动,故C错误;
D、升高温度正逆反应速率均增大,该反应为放热反应,平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,故D正确;所以选D.
【分析】本题主要考查根据图写化学方程式,根据外界条件对平衡的影响判断反应的热效应,以及影响平衡移动的因素,解题时要注意基础知识的灵活运用.
14.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)一定温度下,1molX和nmol Y在容积为2L的密闭容器中发生如下反成:X(g)+Y(g) 2Z(g)+M(s),5min后达到平衡,此时生成2amolZ.下列说法正确的是(  )
A.将容器压缩时,正逆反应速率均不变
B.5 min内平均反应速率v(X)=0.2amol/(L min)
C.向平衡后的体系中加入1molM(s),平衡向逆反应方向移动
D.当混合气体的质量不再发生变化时,说明反应达到平衡状态
【答案】D
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、将容器压缩时,压强增大,正逆反应速率均增大,故A错误;
B、5min后达到平衡,生成2amolZ,则参加反应的X的物质的量为2amol× =amol,故v(X)= =0.1amol/(L min),故B错误;C、因固体和纯液体改变它的物质的量并不会改变它的浓度,因此化学平衡并不移动,故C错误;D、W为固体,随反应进行,反应混合气体的质量减小,混合气体的质量不变,说明到达平衡,故D正确;所以选D.
【分析】本题主要考查了化学反应速率、化学平衡移动、化学平衡状态判断等,注意对基础知识的理解掌握.
15.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图1所示.图2为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种条件,所用条件均不同.已知t3~t4阶段为使用催化剂.下列说法错误的是(  )
A.若t1=15s,生成物C在 t0~t1时间段的平均反应速率为0.004 mol L﹣1 s﹣1
B.t4~t5阶段改变的条件为减小压强,t5~t6阶段改变的条件是升高化学反应的温度
C.B的起始物质的量为0.02 mol
D.该化学反应的表达式为:3A(g) B(g)+2C(g)
【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡的影响因素
【解析】解答:A、若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为:v= mol L﹣1 s﹣1=0.004mol L﹣1 s﹣1,故A正确;B、t4﹣t5阶段,反应速率同等程度的减小,则该反应为反应前后体积不变的反应,改变的条件为减小压强;t5~t6阶段,如果增大反应物的浓度正反应速率变大,瞬间逆反应速率不变,根据图象可知t5~t6阶段应为升高温度,故B正确;C、反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,而t3~t4阶段为使用催化剂,则t4~t5阶段应为减小压强,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g) B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,容器的体积为2L,生成B的物质的量为0.06mol,平衡时B的物质的量为0.1mol,所以起始时B的物质的量为0.1mol﹣0.06mol=0.04mol,故C错误;D、反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,而t3~t4阶段为使用催化剂,则t4~t5阶段应为减小压强,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g) B(g)+2C(g),故D正确.所以选C.
分析:本题考查化学平衡移动图象题,注意从乙图判断各阶段的影响因素,此为解答该题的关键.
16.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)可逆反应aA(g)+bB(s) cC(g)+dD(g),其他条件不变,C的物质的量分数和温度(T)或压强(P)关系如图,其中正确的是(  )
A.升高温度,平衡向正反应方向移动
B.使用催化剂,C的物质的量分数增加
C.化学方程式系数a<c+d
D.根据图象无法确定改变温度后平衡移动方向
【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】可逆反应,当其他条件一定时,温度越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短.由图象(1)可知T2>T1,温度越高,平衡时C的体积分数φ(C)越小,故此反应的正反应为放热反应;当其他条件一定时,压强越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短.由图(2)可知p2>p1,压强越大,平衡时C的体积分数φ(C)越小,可知正反应为气体物质的量增大的反应,即a<c+d;A、正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,故A错误;B、催化剂只改变化学反应速率,对平衡移动没有影响,C的质量分数不变,故B错误;C、压强越大,平衡时C的体积分数φ(C)越小,可知正反应为气体物质的量增大的反应,即a<c+d,故C正确;D、T2>T1,温度越高,平衡时C的体积分数φ(C)越小,故此反应的正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,故D错误;所以选C.
【分析】本题考查化学平衡图象问题,本题注意根据图象判断外界条件对平衡的移动的影响是解答该题的关键.
17.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)在恒容密闭容器中通入一定量的X气体与Y气体并发生反应:2X(g)+Y(g) 2Z(g),测得在温度T1、T2下X的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是(  )
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0 t1时间内,υ(Y)= mol/(L min)
C.M点的平衡常数比W点的平衡常数小
D.M点时再加入一定量的X,平衡后X的转化率增大
【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】由图可知,温度为T1先到达平衡,所以T1>T2,温度越高,平衡时X的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,A、进行到M点X的转化率较低,由于正向是放热反应,所以反应进行到M点放出的热量少,故A错误.B、T2下,在0~t1时间内,X的浓度变化为:c(X)=(a﹣b)mol/L,则Y的浓度变化为c(Y)= c(X)= mol/L,所以v(Y)= mol L﹣1 min﹣1,故B错误;C、温度越高反应速率越大,已知T1>T2,温度越高平衡逆向进行,M点的平衡常数比W点的平衡常数小,故C正确;D、M点时再加入一定量X,达到的新平衡与原平衡比较,平衡正移,但X的转化率减小,所以M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小,故D错误;所以选C.
【分析】本题考查了化学平衡图象问题、平衡有关计算、外界条件对平衡移动影响等,根据图象判断反应为放热反应是解题的关键.注意把握图象中曲线的变化特点,分析外界条件对化学平衡的影响.
18.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)温度为T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡.反应过程中测定的部分数据见下表:下列说法正确的是(  )
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20
A.反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol L﹣1 s﹣1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11mol L﹣1,则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl5、2.0molCl2,达到平衡时,PCl5的转化率大于20%
【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制
【解析】【解答】A、由表中数据可知50s内,△n(PCl3)=0.16mol,v(PCl3)= =0.0016mol/(L s),故A错误;B、由表中数据可知,平衡时n(PCl3)=0.2mol,保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol/L,则n′(PCl3)=0.11 mol/L×2L=0.22mol,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,即△H>0,故B错误;
C、对于可逆反应:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g),
开始(mol/L):0.5 0 0
变化(mol/L):0.1 0.1 0.1
平衡(mol/L):0.4 0.1 0.1
所以平衡常数k= =0.025.起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 molPCl3和0.20 molCl2,起始时PCl5的浓度为0.5mol/L、PCl3的浓度为0.1mol/L、Cl2的浓度为0.1mol/L,浓度商Qc= =0.02,K>Qc,说明平衡向正反应方向移动,反应达平衡前v(正)>v(逆),故C正确;
D、相同温度下,向容器中再充入1.0 mol PCl5,达到平衡时,与原平衡相比,压强增大平衡向逆反应方向移动,平衡时的PCl5转化率较原平衡低,原平衡PCl5转化率= ×100%=20%,所以PCl5的转化率小于20%,故D错误.所以选C.
【分析】本题考查反应速率、平衡常数计算、平衡移动、等效平衡等,注意D中使用等效平衡思想分析,使问题简单化,也可以根据平衡常数计算,但比较计算比较复杂.
19.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)已知反应①:CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu(s)和反应②:H2(g)+CuO(s) Cu(s)+H2O(g)在相同的温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应③:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K.则下列说法正确的是(  )
A.反应①的平衡常数
B.反应③的平衡常数K=
C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2 的浓度减小,则该反应的焓变为正值
D.对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2 的浓度一定减小
【答案】B
【知识点】化学平衡常数
【解析】【解答】A.化学平衡常数表达式中固体、纯液体不需要表示,反应①的平衡常数K1= ,故A错误;
B.反应①的平衡常数K1= ,反应②的平衡常数K2= ,反应③:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为 = =
,故B正确;C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2 的浓度减小,说明升高温度平衡向逆反应移动,正反应为放热反应,焓变为负值,故C错误;D.对于反应③,恒温恒容下,通入稀有气体增大压强,平衡不移动,H2 的浓度不变,故D错误;所以选B.
【分析】本题考查化学平衡常数、化学平衡影响因素等,注意B选项中由已知方程式构造目标方程式,化学平衡常数之间的关系.
20.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)对于可逆反应:2M(g)+N(g) = 2P(g)△H<0,下列各图中正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、温度升高平衡逆向移动,N的浓度应增大,故A错误;B、加压平衡正向移动,压强越大P的百分含量越高,升温平衡逆向相应的,温度越高,P的百分含量越低,故B正确;C、正逆反应速率都随压强的增大而增大,故C错误;D、温度升高平衡逆向移动,温度越高M的转化率越低,故D错误;所以选B.
【分析】本题考查了根据图象分析影响平衡移动和化学反应速率的因素.注意先拐先平数值大原则和定一议二原则在图象题中的应用.
二、非选择题
21.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题.已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ 400 500 800
平衡常数K 9.94 9 1
试回答下列问题
(1)上述正向反应是   反应 (填“放热”或“吸热”)
(2)要使上述反应的逆反应速率增大且平衡正反应方向移动,下列措施不可行的有(  )
A.加入催化剂
B.增大CO的物质的量以提高体系的压强
C.降低温度
D.减小H2的浓度
(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X,若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数不等于X的有(  )
A.1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)
B.2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)
C.1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g)
D.1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g)
(4)若反应在800℃时进行,设起始CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为X;平衡时CO的转化率为y,则y随x变化的函数关系式为y=   
(5)在VL密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气,在T℃达到平衡,然后急速通过碱石灰,将所得混合气体燃烧,测得放出的热量为2845KJ(已知CO燃烧热为283KJ/mol,H2燃烧热为286KJ/mol),则T℃平衡常数K=   ,T=   
K
(0℃时T=273K)
【答案】(1)放热
(2)A;C;D
(3)B;C
(4)x
(5)1;1073
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;等效平衡;化学平衡的计算
【解析】解答:(1)由表可知,温度越高,平衡常数越小,反应进行程度越小,平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热方向移动,故正反应为放热反应,故答案为:放热;(2)A、加入催化剂只改变反应速率不改变化学平衡,故A错误;B、增大CO的物质的量以提高体系的压强,CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)反应是气体物质的量不变的反应,增大一氧化碳物质的量平衡正向进行,容器内气体物质的量增大,压强增大,故B正确;C、反应是放热反应,降温,速率减小平衡正向进行,故C错误;D、减小氢气浓度,平衡正向进行,但速率减小,故D错误;故选ACD.(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X;A、采用极限分析法,1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:6mol=1:2,反应前后气体体积不变,平衡相同,CO的体积分数为x,故A不符合;B、采用极限分析法,2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:3mol=1:1,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数大于x,故B符合;C、采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:1.8mol:3.8mol=9:19,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数小于x,故C符合;D、采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为2mol:4mol=1:2,当反应达到平衡时,CO的体积分数为x.故D不符合;故选BC.(4)因800℃时反应平衡常数为1.
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),
起始:5(1﹣x) 5x 0 0
转化:5(1﹣x)y 5(1﹣x)y 5(1﹣x)y 5(1﹣x)y
平衡:5(1﹣x)(1﹣y)5(x﹣y+xy)
5(1﹣x)y 5(1﹣x)y
所以平衡常数k= ==1,解得y=x,
故答案为:y=x;(5)由方程式CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)可知,有1molCO反应则生成1molH2,开始通入10molCO,所以平衡时,CO、H2的物质的量共为10mol.则平均燃烧热为 =284.5kJ/mol,利用平均值法计算CO、H2的物质的量之比,设CO、H2物质的量为x、y;
x+y=10
283x+286y=2845
计算得到x=y=5mol;
利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量,
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),
起始:10mol 10mol 0 0
转化:5mol 5 mol 5mol 5mol
平衡:5mol 5mol 5mol 5mol
所以常数平衡常数为K= =1;
图表分析可知温度为800℃,T=273+800=1073K
故答案为:1;1073;
分析:本题考查了化学平衡的影响因素分析,等效平衡的应用判断,极值转化是解题的关键,平衡常数只受温度影响,同一反应温度不变,平衡常数不变.
22.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破.
已知:25℃时,合成氨反应的热化学为:N2(g)+3H2(g) NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol
请回答下列问题:
(1)保持容器温度不变,缩小容器体积,化学反应速率   (填“增大”或“减小”);
(2)25℃时,取一定量的 N2和H2置于2L的密闭容器中在催化剂存在下进行反应达到平衡,若增大N2的浓度,则H2的转化率   (填“增大”或“减小”);若反应达到平衡时放出的热量是92.4kJ,则生成的NH3为   mol
(3)一定条件下,上述反应达到化学平衡状态的标志是(  )
A.N2、H2、NH3的浓度相等
B.容器内压强不再变化
C.单位时间内消耗amol N2,同时生成2amol NH3.
【答案】(1)增大
(2)增大;1
(3)B
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)保持容器温度不变,缩小容器体积,单位体积内活化分子数目增多,化学反应速率加快,故答案为:增大;(2)反应物不止一种时,增大一种物质的浓度,其他物质的转化率增大,所以在合成氨反应中若增大N2的浓度,则H2的转化率增大;据N2(g)+3H2(g) NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol可知,放出92.4kJ热量,生成1mol氨气,故答案为:增大;1;(3)A、N2、H2、NH3的浓度相等,反应不一定达到平衡状态,故A错误;
B、该反应前后气体物质的量不同,容器体积不变,压强不变说明正逆反应速率相等,各组分浓度保持不变,反应达到平衡状态,故B正确;C、消耗amol N2,同时生成2amol NH3,是指正反应速率之比等于化学计量数之比,与平衡状态无关,故C错误;
故答案为:B.
【分析】本题考查化学反应速率、化学平衡等知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意化学平衡标志的判断、化学平衡和反应速率影响因素相关基础知识的积累,把握平衡常数的意义.
23.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)已知2A(g)+B(g) 2C(g)△H=﹣a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A和1mol B,在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为w mol/L,放出热量为b kJ.
(1)下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1   T2(填“>”“=”或“<”).
T/K T1 T2 T3
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
若在原来的容器中,只加入2mol C,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量为c kJ,C的浓度   (填“>”、“=”或“<”)w mol/L,a、b、c之间满足何种关系   (用代数式表示).
(2)在相同条件下要想得到2a kJ热量,加入各物质的物质的量可能是(  )
A.4mol A和2mol B B.4mol A、2mol B和2mol C
C.4mol A和4mol B D.6mol A和4mol B
(3)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是(  )
A.及时分离出C气体 B.适当升高温度
C.增大B的浓度 D.选择高效催化剂
(4)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2mol A和1mol B,500℃时充分反应达平衡后,放出热量为d kJ,则d   b(填“>”“=”或“<”).
(5)在一定温度下,向一个容积可变的容器中,通入3mol A和2mol B及固体催化剂,使之反应,平衡时容器内气体压强为起始时的90%.保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4mol A、3mol B和2mol C,则平衡时A的百分含量   (填“不变”“变大”“变小”或“无法确定”).
【答案】(1)<;=;a=b+c
(2)D
(3)C
(4)>
(5)不变
【知识点】化学平衡的影响因素;等效平衡
【解析】【解答】已知2A(g)+B(g) 2C(g),△H=﹣a kJ mol﹣1(a>0),该反应为可逆反应,可逆反应中反应物不能全部转化为生成物,则在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA和1molB,在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为wmol/L,则w<2,所以放出热量为小于akJ,即a>b;(1)该反应为放热反应,升高温度平衡逆移,K减小,由表中数据可知,T1时K大,则T1时温度低,故T1<T2;若在原来的容器中,只加入2molC,全部转化为AB分别为2molA和1molB,则与原平衡时等效平衡,平衡时浓度相同,所以平衡时C的浓度等于wmol/L;正向反应和逆向反应的转化率之和为100%,则正向反应放热与逆向反应放热之和为a kJ,所以a=b+c;故答案为:<;=;a=b+c;(2)由反应方程式可知生成2mol的C时放热a kJ,想得到2a kJ热量,则需生成4molC;由于反应是可逆反应,不可能完全进行到底,所以要得到4molC,A与B物质的量必须要多于4mol和2mol,选项中只有D项符合;故答案为:D.(3)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动A.及时分离出C气体,生成物的浓度减小,则反应速率减小,故A错误; B.适当升高温度,平衡逆向移动,速率增大,故B错误;C.增大B的浓度,平衡正向移动,反应速率增大,故C正确;
D.选择高效催化剂,反应速率增大,平衡不移动,故D错误;故答案为:C;(4)由于给定反应是一个气体体积减小的反应,恒压条件下,相当给原平衡加压,平衡正向移动,转化率变大,放出热量增多,d>b;故答案为:>;(5)恒压容器中通入3molA和2molB及固体催化剂,使之反应,平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%.保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4mol A、3mol B和2mol C,转化为起始量,2A(g)+B(g) 2C(g),相当于起始量为6molA和4molB,是原来起始量的2倍,恒压容器中达到相同平衡状态,平衡时A的百分含量不变;故答案为:不变;
【分析】本题考查等效平衡、反应热的计算、化学平衡状态的判断以及平衡的移动的知识等,题目综合性强,注意把握等效平衡的原理.
24.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)某温度下,2L恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气体发生化学反应时,物质的量随时间变化的关系曲线如图所示,则
(1)①反应的化学方程式为   ;
②0~10s内,用Z表示的化学反应速率   ;
③X的转化率为   ;
(2)已知I2(g)为紫红色,在恒容容器中,可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡的标志是(  )
A.混合气体密度恒定不变 B.混合气体的颜色不再改变
C.H2、I2、HI的浓度相等 D.混合气体的压强不再改变.
【答案】(1)X+Y 2Z;0.08mol/(L s);66.7% 
(2)B
【知识点】化学平衡状态的判断;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】解答:(1)①由图象可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,且△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.8mol:0.8mol:1.6mol=1:1:2,则反应的化学方程式为:X+Y 2Z,故答案为:X+Y 2Z;②v(Z)= =0.08mol/(L s),故答案为:0.08mol/(L s);③根据图象可知参加反应的X物质的量为1.2mol﹣0.4mol=0.8mol,所以X的转化率为: ×100%=66.7%,故答案为:66.7%;(2)A、混合气体密度,未平衡时就是不变的量,故A错误;B、当反应达到平衡状态时,各物质的浓度不再变化,所以容器内气体颜色的深浅不变,故B正确;C、当体系达平衡状态时,H2、I2、HI的浓度可能相等,也可能不等,与各物质的初始浓度及转化率有关,故C错误;D、混合气体压强不再改变,未平衡时就是不变的量,容器内压强保持不变说明达平衡状态,故D错误;所以选B.分析:本题考查了根据图象写化学方程式、计算转化率、反应速率及平衡状态的判断,解题关键在于理解化学平衡状态的特征.
25.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)已知反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),△H<0,在850℃,K=1,
(1)若升高到950℃,达到平衡时K   1(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)在850℃,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1molCO、3molH2O、1molCO2和xmol的H2:
①当x=5时,上述平衡向   (填“正反应”或“逆反应”)方向进行
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x的取值为   
③当x=5mol和x=6mol,上述反应达到平衡后,H2的体积分数分别为a%和b%,则a%   b%(填“大于”、“小于”或“等于”).
【答案】(1)小于
(2)逆反应;0≤x<3;小于
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】解答:(1)该反应是一个放热反应,升高温度,平衡常数减小,所以K<1,故答案为:小于;(2))①此时的浓度商Qc= =1.67,大于平衡常数1,故平衡向逆反应方向移动,故答案为:逆反应;②平衡向正反应方向移动,浓度商小于平衡常数,即 <1,解得x<3.0,所以0≤x<3,故答案为:0≤x<3.0;③加入6mol氢气所到达的平衡,可以等效为在加入5mol氢气到达平衡后再加入1mol氢气,增大一种生产物(氢气)的体积分数,平衡向逆反应方向移动,平衡移动的结果是降低这种增大的幅度,但平衡后氢气的体积分数还是大于原来的,故得H2的体积分数分别为a%<b%,故答案为:小于.
分析:本题考查平衡常数的计算与运用,注意化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变.
1 / 1人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习
一、选择题
1.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)汽车尾气中NO产生的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化.下列叙述正确的是(  )
A.温度T下,该反应的平衡常数
B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的△H<0
2.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)反应X(g)+Y(g) 2Z(g);△H<0,达到平衡时,下列说法正确的是(  )
A.减小容器体积,平衡向右移动 B.加入催化剂,Z的产率增大
C.增大c(X),X的转化率增大 D.降低温度,Y的转化率增大
3.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)一定条件下,在体积一定的密闭容器中加入1mol N2和3mol H2发生反应:N2+3H2 2NH3(正反应是放热反应).下列有关说法正确的是(  )
A.降低温度可以加快反应速率
B.达到化学反应限度时,生成2molNH3
C.向容器中再加入N2,可以加快反应速率
D.1mol N2和3mol H2的总能量低于2mol NH3的总能量
4.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)2SO2+O2 2SO3△H<0是工业上接触法制硫酸的重要反应.下列关于该反应的说法不正确的是(  )
A.增加O2的浓度提高SO2的转化率
B.利用该反应放出的热量对SO2、O2预热
C.降低温度能加快反应的速率
D.即使增大压强也不能使SO2全部转化为SO3
5.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)在一定温度下,向a L密闭容器中加入1mol X气体和2mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g),此反应达到平衡的标志是(  )
A.容器内气体密度不随时间变化
B.v(X):v(Y)=1:2
C.容器内X、Y、Z的浓度不随时间变化
D.单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ
6.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)一定温度下,在容积不变的密闭容器中,反应I2(g)+H2(g) 2HI(g)达到平衡的标志是(  )
A.单位时间内生成n mol I2的同时生成n mol H2
B.容器中气体的压强不再改变
C.I2、H2、HI的分子数之比为1:1:2
D.单位时间内断裂n mol H﹣H键的同时断裂2n mol H﹣I键
7.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)在一定温度下,体积不变的密闭容器中,可逆反应X(g)+3Y(g) 2Z(g)达到平衡的标志是(  )
A.气体总质量保持不变
B.X Y Z的浓度都相等
C.X Y Z的浓度不再发生变化
D.X Y Z的分子数之比为1:3:2
8.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器中充入a mol NO2,发生如下反应:2NO2(g) N2O4(g);△H<0.达平衡后再向容器中充入amol NO2,再次达到平衡后,与原平衡比较,下列叙述不正确的是(  )
A.相对平均分子质量增大
B.NO2的转化率提高
C.NO2的质量分数增大
D.反应放出的总热量大于原来的2倍
9.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g) 2C(g)△H<0.t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图.下列说法正确的是(  )
A.0~t2时,v正>v逆
B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ
C.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数I<Ⅱ
10.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)t℃时,在体积不变的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如下表:下列说法正确的是(  )
物质 X Y Z
初始浓度/mol L﹣1 0.1 0.2 0
2min末浓度/mol L﹣1 0.08 a b
平衡浓度/mol L﹣1 0.05 0.05 0.1
A.平衡时,X的转化率为20%
B.t℃时,该反应的平衡常数为40
C.增大平衡后的体系压强,v正增大,v逆减小,平衡向正反应方向移动
D.前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)=0.03mol L﹣1 min﹣1
11.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)在1.0L密闭容器中放入0.10 mol X,在一定温度下发生反应:X(g) Y(g)+Z(g)△H<0容器内气体总压强p随反应时间t的变化关系如图所示.以下分析正确的是(  )
A.从反应开始到t1时的平均反应速率v(X)= mol/(L min)
B.该温度下此反应的平衡常数K=0.32
C.欲提高平衡体系中Y的含量,可升高体系温度或减少Z的量
D.其他条件不变,再充入0.1 mol 气体X,平衡正向移动,X的转化率增大
12.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):
反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol
0 1.20 0.60
t1 0.80  
t2   0.20
下列说法正确的是(  )
A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2)= mol L﹣1 min﹣1
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O,达到平衡时n(CO2)=0.30 mol
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大
D.温度升高至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
13.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)某温度时,在体积为1L的密闭容器中,A、B、C三种气体浓度的变化如图I所示,若其它条件不变,当温度分别为Tl和T2时,B的体积百分含量与时间关系如图Ⅱ所示.则下列结论正确的是(  )
A.该反应的热化学方程式为:A(g )+3B(g) 2C(g);△H>0
B.达到平衡后,若其他条件不变,通入稀有气体,平衡向正反应方向移动
C.达到平衡后,若其他条件不变,减小体积,平衡向逆反应方向移动
D.若其它条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,A的转化率减小
14.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)一定温度下,1molX和nmol Y在容积为2L的密闭容器中发生如下反成:X(g)+Y(g) 2Z(g)+M(s),5min后达到平衡,此时生成2amolZ.下列说法正确的是(  )
A.将容器压缩时,正逆反应速率均不变
B.5 min内平均反应速率v(X)=0.2amol/(L min)
C.向平衡后的体系中加入1molM(s),平衡向逆反应方向移动
D.当混合气体的质量不再发生变化时,说明反应达到平衡状态
15.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图1所示.图2为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种条件,所用条件均不同.已知t3~t4阶段为使用催化剂.下列说法错误的是(  )
A.若t1=15s,生成物C在 t0~t1时间段的平均反应速率为0.004 mol L﹣1 s﹣1
B.t4~t5阶段改变的条件为减小压强,t5~t6阶段改变的条件是升高化学反应的温度
C.B的起始物质的量为0.02 mol
D.该化学反应的表达式为:3A(g) B(g)+2C(g)
16.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)可逆反应aA(g)+bB(s) cC(g)+dD(g),其他条件不变,C的物质的量分数和温度(T)或压强(P)关系如图,其中正确的是(  )
A.升高温度,平衡向正反应方向移动
B.使用催化剂,C的物质的量分数增加
C.化学方程式系数a<c+d
D.根据图象无法确定改变温度后平衡移动方向
17.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)在恒容密闭容器中通入一定量的X气体与Y气体并发生反应:2X(g)+Y(g) 2Z(g),测得在温度T1、T2下X的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是(  )
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在0 t1时间内,υ(Y)= mol/(L min)
C.M点的平衡常数比W点的平衡常数小
D.M点时再加入一定量的X,平衡后X的转化率增大
18.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)温度为T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡.反应过程中测定的部分数据见下表:下列说法正确的是(  )
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20
A.反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol L﹣1 s﹣1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11mol L﹣1,则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl5、2.0molCl2,达到平衡时,PCl5的转化率大于20%
19.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)已知反应①:CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu(s)和反应②:H2(g)+CuO(s) Cu(s)+H2O(g)在相同的温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应③:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K.则下列说法正确的是(  )
A.反应①的平衡常数
B.反应③的平衡常数K=
C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2 的浓度减小,则该反应的焓变为正值
D.对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2 的浓度一定减小
20.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)对于可逆反应:2M(g)+N(g) = 2P(g)△H<0,下列各图中正确的是(  )
A. B.
C. D.
二、非选择题
21.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题.已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ 400 500 800
平衡常数K 9.94 9 1
试回答下列问题
(1)上述正向反应是   反应 (填“放热”或“吸热”)
(2)要使上述反应的逆反应速率增大且平衡正反应方向移动,下列措施不可行的有(  )
A.加入催化剂
B.增大CO的物质的量以提高体系的压强
C.降低温度
D.减小H2的浓度
(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X,若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数不等于X的有(  )
A.1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)
B.2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)
C.1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g)
D.1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g)
(4)若反应在800℃时进行,设起始CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为X;平衡时CO的转化率为y,则y随x变化的函数关系式为y=   
(5)在VL密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气,在T℃达到平衡,然后急速通过碱石灰,将所得混合气体燃烧,测得放出的热量为2845KJ(已知CO燃烧热为283KJ/mol,H2燃烧热为286KJ/mol),则T℃平衡常数K=   ,T=   
K
(0℃时T=273K)
22.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)合成氨是人类科技发展史上的一项重大突破.
已知:25℃时,合成氨反应的热化学为:N2(g)+3H2(g) NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol
请回答下列问题:
(1)保持容器温度不变,缩小容器体积,化学反应速率   (填“增大”或“减小”);
(2)25℃时,取一定量的 N2和H2置于2L的密闭容器中在催化剂存在下进行反应达到平衡,若增大N2的浓度,则H2的转化率   (填“增大”或“减小”);若反应达到平衡时放出的热量是92.4kJ,则生成的NH3为   mol
(3)一定条件下,上述反应达到化学平衡状态的标志是(  )
A.N2、H2、NH3的浓度相等
B.容器内压强不再变化
C.单位时间内消耗amol N2,同时生成2amol NH3.
23.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)已知2A(g)+B(g) 2C(g)△H=﹣a kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A和1mol B,在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为w mol/L,放出热量为b kJ.
(1)下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1   T2(填“>”“=”或“<”).
T/K T1 T2 T3
K 1.00×107 2.45×105 1.88×103
若在原来的容器中,只加入2mol C,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量为c kJ,C的浓度   (填“>”、“=”或“<”)w mol/L,a、b、c之间满足何种关系   (用代数式表示).
(2)在相同条件下要想得到2a kJ热量,加入各物质的物质的量可能是(  )
A.4mol A和2mol B B.4mol A、2mol B和2mol C
C.4mol A和4mol B D.6mol A和4mol B
(3)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是(  )
A.及时分离出C气体 B.适当升高温度
C.增大B的浓度 D.选择高效催化剂
(4)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2mol A和1mol B,500℃时充分反应达平衡后,放出热量为d kJ,则d   b(填“>”“=”或“<”).
(5)在一定温度下,向一个容积可变的容器中,通入3mol A和2mol B及固体催化剂,使之反应,平衡时容器内气体压强为起始时的90%.保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4mol A、3mol B和2mol C,则平衡时A的百分含量   (填“不变”“变大”“变小”或“无法确定”).
24.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)某温度下,2L恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气体发生化学反应时,物质的量随时间变化的关系曲线如图所示,则
(1)①反应的化学方程式为   ;
②0~10s内,用Z表示的化学反应速率   ;
③X的转化率为   ;
(2)已知I2(g)为紫红色,在恒容容器中,可逆反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)达到平衡的标志是(  )
A.混合气体密度恒定不变 B.混合气体的颜色不再改变
C.H2、I2、HI的浓度相等 D.混合气体的压强不再改变.
25.(人教版化学高二选修4第二章第三节化学平衡同步练习)已知反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),△H<0,在850℃,K=1,
(1)若升高到950℃,达到平衡时K   1(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)在850℃,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1molCO、3molH2O、1molCO2和xmol的H2:
①当x=5时,上述平衡向   (填“正反应”或“逆反应”)方向进行
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x的取值为   
③当x=5mol和x=6mol,上述反应达到平衡后,H2的体积分数分别为a%和b%,则a%   b%(填“大于”、“小于”或“等于”).
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】化学平衡中反应条件的控制
【解析】解答:A、N2(g)+O2(g) 2NO(g),
起(mol/L)
c0 c0 0
转(mol/L) x x 2x
平(mol/L) c1
c1 2x
解2x=2(c0 ﹣c1 ),故 ,故A正确;B、反应物和生成物均是气体,故气体的质量m不变,容器为恒容容器,故V不变,那么密度ρ= 不变,故B错误;C、由图可知,b曲线氮气的平衡浓度减小,故应是平衡发生移动,催化剂只能改变速率,不能改变平衡,故b曲线不可能是由于催化剂影响的,故C错误;D、由图可知,b曲线化学反应速率快(变化幅度大),氮气的平衡浓度减小,升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应,即△H>0,故D错误,所以选A.
分析:本题主要考查的是化学平衡建立的过程,涉及平衡常数的计算、平衡移动原理的应用、催化剂对平衡的影响等,综合性较强.
2.【答案】D
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、反应前后气体体积不变,减小容器体积压强增大,平衡不变,故A错误;
B、催化剂改变反应速率,不改变化学平衡,Z的产率不变,故B错误;C、两种反应物,增加一种物质的量增大另一种物质转化率,本身转化率减小,增大c(X),X的转化率减小,故C错误;D、反应是放热反应,降温平衡正向进行,Y的转化率增大,故D正确;所以选D.
【分析】本题考查了化学平衡的影响因素分析判断和化学平衡移动的理解应用.
3.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、降温化学反应速率减慢,故A错误;B、合成氨是可逆反应,可逆反应的反应物不能完全转化为生成物,所以1mol N2和3mol H2发生反应生成的氨气少于2mol,故B错误;C、增大浓度,反应速率加快,在体积一定的密闭容器中再加入 N2反应速率加快,故C正确;D、反应放热,说明1mol N2和3mol H2的总能量高于2mol NH3的总能量,故D错误;所以选C.
【分析】本题考查了影响化学反应速率的因素、可逆反应的特点、反应焓变与反应物生成物能量关系.
4.【答案】C
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A.增加O2的浓度,平衡正向移动,二氧化硫转化率增大,故A正确;B.工业生产中利用反应放出的热量对SO2、O2预热,故B正确;C.降低温度,活化分子百分数减小,反应速率减小,故C错误;D.可逆反应反应物不可能完全转化,故D正确;所以选C.
【分析】本题考查化学反应速率以及化学平衡的影响因素,注意相关基础知识的学习和积累,注意可逆反应不能完全转化.
5.【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】解答:A、容器内气体密度ρ= ,反应混合物都为气体,根据质量守恒,混合气体的总质量不变,体积为定值,密度自始至终不变,不能说明到达平衡状态,故A错误;B、自反应开始v(X)为v(Y)的 倍,所以v(X):v(Y)=l:2,不能说明达平衡,故B错误;C、容器内X、Y、Z的浓度不随时间变化,说明反应达到平衡,故C正确;D、单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ,说明反应v正(X)=2v正(Y),不能说明达平衡,故D错误;所以选C.
分析:在利用速率判断平衡时,必须有v正和v逆,同种物质相等,不同物质等于系数之比.
6.【答案】D
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A单位时间内生成n mol I2的同时生成n mol H2,都是逆反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,故A错误;B、容器中气体的压强不再改变,反应前后气体体积不变,压强始终不会变化,故无法判断是否达到平衡状态,故B错误;C、分子数多少,不能判断各组分浓度是否不变,正逆反应速率是否相等,故C错误;D,单位时间内断裂n mol H﹣H键的同时断裂2n mol H﹣I键,正逆反应速率相等,各组分浓度不再变化,达到了平衡状态,故D正确;所以选D.
【分析】本题考查了化学平衡状态的判断,注意反应前后气体的体积变化.
7.【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A.反应物和生成物都是气体,故气体总质量保持不变不能作为判断是否达到化学平衡状态的依据,故A错误;B.平衡时X、Y、Z的浓度取决于物质的起始物质的量和转化率,故X、Y、Z的浓度都相等不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故B错误;
C.X、Y、Z的浓度不再发生变化,说明达到平衡状态,故C正确;D.平衡时X、Y、Z的分子数之比决于物质的起始物质的量和转化率,故X、Y、Z的分子数之比为1:3:不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故D错误;所以选C.
【分析】本题考查化学平衡状态的判断.要注意把握平衡状态的特征.
8.【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制
【解析】【解答】达平衡后再向容器中充入amol NO2,再次达到平衡后,等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,A.等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,混合气体的物质的量减小、总的质量不变,故混合气体的相对平均分子质量增大,故A正确;B.等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,故B正确;C.等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,混合气体的总的质量不变,NO2的质量分数减小,故C错误;D.达平衡后再向容器中充入amol NO2,再次达到平衡后,等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,参加反应的NO2的物质的量大于2amol,故放出的总热量大于原来的2倍,故D正确;所以选C.
【分析】本题考查化学平衡的影响因素,构建平衡建立的途径是解题的关键,注意对等效平衡的理解.
9.【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制
【解析】【解答】A、0~t1,反应正向进行,v正>v逆,t1~t2,反应到达平衡,v正=v逆,故A错误;B、t2时刻改变条件后达到平衡时,逆反应速率不变,说明和原平衡等效,A的体积分数Ⅰ=Ⅱ,故B错误;C、向密闭容器中加C,逆反应速率瞬间增大,再次建立的平衡与原平衡等效,说明和原平衡相同,符合图象,故C正确;D、t2时刻改变条件后达到平衡逆反应速率不变,说明和原平衡等效,所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数I=Ⅱ,故D错误;所以选C.【分析】本题考查了化学平衡的建立,根据影响速率、平衡的因素来解答,注意图象的分析.
10.【答案】D
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡的影响因素
【解析】解答:A、平衡时,X的转化率= ×100%=50%,故A错误;
B、依据图表数据得到平衡浓度,结合平衡常数概念计算得到反应的平衡常数= =1600,故B错误;C、反应是气体体积减小的反应,增大平衡后的体系压强,v正增大,v逆增大,平衡向正反应方向移动,故C错误;
D、 X(g)+3Y(g) 2Z(g),
起始量 0.1 0.2 0
变化量 0.02 0.06 0.04
2min量 0.08 0.14 0.04
前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)= =0.03mol L﹣1 min﹣1,故D正确;所以选D.
分析:本题考查了合成平衡影响因素分析,平衡计算应用,转化率、平衡常数概念的分析计算应用,掌握基础是关键.
11.【答案】B
【知识点】化学平衡中反应条件的控制
【解析】解答:A、设反应的X物质的量为x,
X(g) Y(g)+Z(g)
起始量(mol) 0.10
0 0
转化量(mol) x
x x
0.7KPa量(mol)0.10﹣x x
x
在恒容容器中,气体的压强之比等于物质的量之比,有 ,x=0.04,所以v(X)= mol/(L s)= mol/(L s),故A错误;B、设反应的X物质的量为x,
X(g) Y(g)+Z(g)
起始量(mol) 0.10 0 0
转化量(mol) x x x
平衡量(mol)0.10﹣x x x
在恒容容器中,气体的压强之比等于物质的量之比,有 ,x=0.08,容器体积为1.0L,所以K= =0.32,故B正确;C、升温平衡逆向移动,Y含量减小,故C错误;D、恒容容器中,平衡时再充入X,平衡正向移动,但正反应为气体体积增大的反应,X转化率降低,故D错误;所以选B.
分析:本题考查了三段式法在平衡计算中的应用以及化学平衡的移动.
12.【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制
【解析】解答:A、由表中数据可知,t1min内参加反应的CO的物质的量为1.2mol﹣0.8mol=0.4mol,v(CO)= mol/(L min),速率之比等于化学计量数之比计算v(H2)=v(CO)= mol/(L min),故A错误;B、CO与H2O按物质的量比1:1反应,充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O与充入1.20 mol CO和0.6mol H2O,平衡时生成物的浓度对应相同,t1min时n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.6mol﹣0.4mol=0.2mol,t2min时n(H2O)=0.2mol,说明t1min时反应已经达到平衡状态,根据化学方程式可知,则生成的n(CO2)=0.4mol,故B错误;C、保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大,故C正确;D、t1min时n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.6mol﹣0.4mol=0.2mol,t2min时n(H2O)=0.2mol,说明t1min时反应已经达到平衡状态,此时n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.2mol,n(CO2)=c(H2)=△n(CO)=1.2mol﹣0.8mol=0.4mol,反应前后气体的体积不变,利用物质的量代替浓度计算700℃时平衡常数,则k= =1,温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,说明温度升高,平衡是向左移动,故正反应为放热反应,故D错误;所以选C.
分析:本题是化学平衡问题,主要考查化学反应速率、化学平衡及平衡常数等计算,注意方法的分析应用.
13.【答案】D
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、根据图ⅠA浓度减小了(0.5﹣0.3)mol/L=0.2mol/L,B浓度减小了(0.7﹣0.1)mol/L=0.6mol/L,所以A、B为反应物,C的浓度增加了0.4mol/L,所以C为生成物,它们的变化量之比为0.2:0.6:0.4=1:3:2,反应中各物质计量数之比等于物质的浓度的变化量之比,写出化学方程式为A(g )+3B(g) 2C(g),根据图Ⅱ可知,T1>T2,高温时B的体积分数大,平衡逆向移动,所以该反应的正反应为放热反应△H<0,故A错误;
B、恒容条件下通稀有气体,反应中的各物质的浓度不变,所以平衡不移动,故B错误;
C、减小体积平衡向体积减小的方向移动,根据反应A(g )+3B(g) 2C(g)可知,平衡向正反应方向移动,故C错误;
D、升高温度正逆反应速率均增大,该反应为放热反应,平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,故D正确;所以选D.
【分析】本题主要考查根据图写化学方程式,根据外界条件对平衡的影响判断反应的热效应,以及影响平衡移动的因素,解题时要注意基础知识的灵活运用.
14.【答案】D
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、将容器压缩时,压强增大,正逆反应速率均增大,故A错误;
B、5min后达到平衡,生成2amolZ,则参加反应的X的物质的量为2amol× =amol,故v(X)= =0.1amol/(L min),故B错误;C、因固体和纯液体改变它的物质的量并不会改变它的浓度,因此化学平衡并不移动,故C错误;D、W为固体,随反应进行,反应混合气体的质量减小,混合气体的质量不变,说明到达平衡,故D正确;所以选D.
【分析】本题主要考查了化学反应速率、化学平衡移动、化学平衡状态判断等,注意对基础知识的理解掌握.
15.【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡的影响因素
【解析】解答:A、若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为:v= mol L﹣1 s﹣1=0.004mol L﹣1 s﹣1,故A正确;B、t4﹣t5阶段,反应速率同等程度的减小,则该反应为反应前后体积不变的反应,改变的条件为减小压强;t5~t6阶段,如果增大反应物的浓度正反应速率变大,瞬间逆反应速率不变,根据图象可知t5~t6阶段应为升高温度,故B正确;C、反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,而t3~t4阶段为使用催化剂,则t4~t5阶段应为减小压强,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g) B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,容器的体积为2L,生成B的物质的量为0.06mol,平衡时B的物质的量为0.1mol,所以起始时B的物质的量为0.1mol﹣0.06mol=0.04mol,故C错误;D、反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,而t3~t4阶段为使用催化剂,则t4~t5阶段应为减小压强,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g) B(g)+2C(g),故D正确.所以选C.
分析:本题考查化学平衡移动图象题,注意从乙图判断各阶段的影响因素,此为解答该题的关键.
16.【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】可逆反应,当其他条件一定时,温度越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短.由图象(1)可知T2>T1,温度越高,平衡时C的体积分数φ(C)越小,故此反应的正反应为放热反应;当其他条件一定时,压强越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短.由图(2)可知p2>p1,压强越大,平衡时C的体积分数φ(C)越小,可知正反应为气体物质的量增大的反应,即a<c+d;A、正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,故A错误;B、催化剂只改变化学反应速率,对平衡移动没有影响,C的质量分数不变,故B错误;C、压强越大,平衡时C的体积分数φ(C)越小,可知正反应为气体物质的量增大的反应,即a<c+d,故C正确;D、T2>T1,温度越高,平衡时C的体积分数φ(C)越小,故此反应的正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,故D错误;所以选C.
【分析】本题考查化学平衡图象问题,本题注意根据图象判断外界条件对平衡的移动的影响是解答该题的关键.
17.【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】由图可知,温度为T1先到达平衡,所以T1>T2,温度越高,平衡时X的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,A、进行到M点X的转化率较低,由于正向是放热反应,所以反应进行到M点放出的热量少,故A错误.B、T2下,在0~t1时间内,X的浓度变化为:c(X)=(a﹣b)mol/L,则Y的浓度变化为c(Y)= c(X)= mol/L,所以v(Y)= mol L﹣1 min﹣1,故B错误;C、温度越高反应速率越大,已知T1>T2,温度越高平衡逆向进行,M点的平衡常数比W点的平衡常数小,故C正确;D、M点时再加入一定量X,达到的新平衡与原平衡比较,平衡正移,但X的转化率减小,所以M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小,故D错误;所以选C.
【分析】本题考查了化学平衡图象问题、平衡有关计算、外界条件对平衡移动影响等,根据图象判断反应为放热反应是解题的关键.注意把握图象中曲线的变化特点,分析外界条件对化学平衡的影响.
18.【答案】C
【知识点】化学平衡中反应条件的控制
【解析】【解答】A、由表中数据可知50s内,△n(PCl3)=0.16mol,v(PCl3)= =0.0016mol/(L s),故A错误;B、由表中数据可知,平衡时n(PCl3)=0.2mol,保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol/L,则n′(PCl3)=0.11 mol/L×2L=0.22mol,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,即△H>0,故B错误;
C、对于可逆反应:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g),
开始(mol/L):0.5 0 0
变化(mol/L):0.1 0.1 0.1
平衡(mol/L):0.4 0.1 0.1
所以平衡常数k= =0.025.起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 molPCl3和0.20 molCl2,起始时PCl5的浓度为0.5mol/L、PCl3的浓度为0.1mol/L、Cl2的浓度为0.1mol/L,浓度商Qc= =0.02,K>Qc,说明平衡向正反应方向移动,反应达平衡前v(正)>v(逆),故C正确;
D、相同温度下,向容器中再充入1.0 mol PCl5,达到平衡时,与原平衡相比,压强增大平衡向逆反应方向移动,平衡时的PCl5转化率较原平衡低,原平衡PCl5转化率= ×100%=20%,所以PCl5的转化率小于20%,故D错误.所以选C.
【分析】本题考查反应速率、平衡常数计算、平衡移动、等效平衡等,注意D中使用等效平衡思想分析,使问题简单化,也可以根据平衡常数计算,但比较计算比较复杂.
19.【答案】B
【知识点】化学平衡常数
【解析】【解答】A.化学平衡常数表达式中固体、纯液体不需要表示,反应①的平衡常数K1= ,故A错误;
B.反应①的平衡常数K1= ,反应②的平衡常数K2= ,反应③:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为 = =
,故B正确;C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2 的浓度减小,说明升高温度平衡向逆反应移动,正反应为放热反应,焓变为负值,故C错误;D.对于反应③,恒温恒容下,通入稀有气体增大压强,平衡不移动,H2 的浓度不变,故D错误;所以选B.
【分析】本题考查化学平衡常数、化学平衡影响因素等,注意B选项中由已知方程式构造目标方程式,化学平衡常数之间的关系.
20.【答案】B
【知识点】化学平衡中反应条件的控制;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、温度升高平衡逆向移动,N的浓度应增大,故A错误;B、加压平衡正向移动,压强越大P的百分含量越高,升温平衡逆向相应的,温度越高,P的百分含量越低,故B正确;C、正逆反应速率都随压强的增大而增大,故C错误;D、温度升高平衡逆向移动,温度越高M的转化率越低,故D错误;所以选B.
【分析】本题考查了根据图象分析影响平衡移动和化学反应速率的因素.注意先拐先平数值大原则和定一议二原则在图象题中的应用.
21.【答案】(1)放热
(2)A;C;D
(3)B;C
(4)x
(5)1;1073
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;等效平衡;化学平衡的计算
【解析】解答:(1)由表可知,温度越高,平衡常数越小,反应进行程度越小,平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热方向移动,故正反应为放热反应,故答案为:放热;(2)A、加入催化剂只改变反应速率不改变化学平衡,故A错误;B、增大CO的物质的量以提高体系的压强,CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)反应是气体物质的量不变的反应,增大一氧化碳物质的量平衡正向进行,容器内气体物质的量增大,压强增大,故B正确;C、反应是放热反应,降温,速率减小平衡正向进行,故C错误;D、减小氢气浓度,平衡正向进行,但速率减小,故D错误;故选ACD.(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X;A、采用极限分析法,1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:6mol=1:2,反应前后气体体积不变,平衡相同,CO的体积分数为x,故A不符合;B、采用极限分析法,2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:3mol=1:1,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数大于x,故B符合;C、采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:1.8mol:3.8mol=9:19,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数小于x,故C符合;D、采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为2mol:4mol=1:2,当反应达到平衡时,CO的体积分数为x.故D不符合;故选BC.(4)因800℃时反应平衡常数为1.
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),
起始:5(1﹣x) 5x 0 0
转化:5(1﹣x)y 5(1﹣x)y 5(1﹣x)y 5(1﹣x)y
平衡:5(1﹣x)(1﹣y)5(x﹣y+xy)
5(1﹣x)y 5(1﹣x)y
所以平衡常数k= ==1,解得y=x,
故答案为:y=x;(5)由方程式CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)可知,有1molCO反应则生成1molH2,开始通入10molCO,所以平衡时,CO、H2的物质的量共为10mol.则平均燃烧热为 =284.5kJ/mol,利用平均值法计算CO、H2的物质的量之比,设CO、H2物质的量为x、y;
x+y=10
283x+286y=2845
计算得到x=y=5mol;
利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量,
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),
起始:10mol 10mol 0 0
转化:5mol 5 mol 5mol 5mol
平衡:5mol 5mol 5mol 5mol
所以常数平衡常数为K= =1;
图表分析可知温度为800℃,T=273+800=1073K
故答案为:1;1073;
分析:本题考查了化学平衡的影响因素分析,等效平衡的应用判断,极值转化是解题的关键,平衡常数只受温度影响,同一反应温度不变,平衡常数不变.
22.【答案】(1)增大
(2)增大;1
(3)B
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)保持容器温度不变,缩小容器体积,单位体积内活化分子数目增多,化学反应速率加快,故答案为:增大;(2)反应物不止一种时,增大一种物质的浓度,其他物质的转化率增大,所以在合成氨反应中若增大N2的浓度,则H2的转化率增大;据N2(g)+3H2(g) NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol可知,放出92.4kJ热量,生成1mol氨气,故答案为:增大;1;(3)A、N2、H2、NH3的浓度相等,反应不一定达到平衡状态,故A错误;
B、该反应前后气体物质的量不同,容器体积不变,压强不变说明正逆反应速率相等,各组分浓度保持不变,反应达到平衡状态,故B正确;C、消耗amol N2,同时生成2amol NH3,是指正反应速率之比等于化学计量数之比,与平衡状态无关,故C错误;
故答案为:B.
【分析】本题考查化学反应速率、化学平衡等知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力的考查,注意化学平衡标志的判断、化学平衡和反应速率影响因素相关基础知识的积累,把握平衡常数的意义.
23.【答案】(1)<;=;a=b+c
(2)D
(3)C
(4)>
(5)不变
【知识点】化学平衡的影响因素;等效平衡
【解析】【解答】已知2A(g)+B(g) 2C(g),△H=﹣a kJ mol﹣1(a>0),该反应为可逆反应,可逆反应中反应物不能全部转化为生成物,则在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA和1molB,在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为wmol/L,则w<2,所以放出热量为小于akJ,即a>b;(1)该反应为放热反应,升高温度平衡逆移,K减小,由表中数据可知,T1时K大,则T1时温度低,故T1<T2;若在原来的容器中,只加入2molC,全部转化为AB分别为2molA和1molB,则与原平衡时等效平衡,平衡时浓度相同,所以平衡时C的浓度等于wmol/L;正向反应和逆向反应的转化率之和为100%,则正向反应放热与逆向反应放热之和为a kJ,所以a=b+c;故答案为:<;=;a=b+c;(2)由反应方程式可知生成2mol的C时放热a kJ,想得到2a kJ热量,则需生成4molC;由于反应是可逆反应,不可能完全进行到底,所以要得到4molC,A与B物质的量必须要多于4mol和2mol,选项中只有D项符合;故答案为:D.(3)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动A.及时分离出C气体,生成物的浓度减小,则反应速率减小,故A错误; B.适当升高温度,平衡逆向移动,速率增大,故B错误;C.增大B的浓度,平衡正向移动,反应速率增大,故C正确;
D.选择高效催化剂,反应速率增大,平衡不移动,故D错误;故答案为:C;(4)由于给定反应是一个气体体积减小的反应,恒压条件下,相当给原平衡加压,平衡正向移动,转化率变大,放出热量增多,d>b;故答案为:>;(5)恒压容器中通入3molA和2molB及固体催化剂,使之反应,平衡时容器内气体物质的量为起始时的90%.保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为4mol A、3mol B和2mol C,转化为起始量,2A(g)+B(g) 2C(g),相当于起始量为6molA和4molB,是原来起始量的2倍,恒压容器中达到相同平衡状态,平衡时A的百分含量不变;故答案为:不变;
【分析】本题考查等效平衡、反应热的计算、化学平衡状态的判断以及平衡的移动的知识等,题目综合性强,注意把握等效平衡的原理.
24.【答案】(1)X+Y 2Z;0.08mol/(L s);66.7% 
(2)B
【知识点】化学平衡状态的判断;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】解答:(1)①由图象可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,且△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.8mol:0.8mol:1.6mol=1:1:2,则反应的化学方程式为:X+Y 2Z,故答案为:X+Y 2Z;②v(Z)= =0.08mol/(L s),故答案为:0.08mol/(L s);③根据图象可知参加反应的X物质的量为1.2mol﹣0.4mol=0.8mol,所以X的转化率为: ×100%=66.7%,故答案为:66.7%;(2)A、混合气体密度,未平衡时就是不变的量,故A错误;B、当反应达到平衡状态时,各物质的浓度不再变化,所以容器内气体颜色的深浅不变,故B正确;C、当体系达平衡状态时,H2、I2、HI的浓度可能相等,也可能不等,与各物质的初始浓度及转化率有关,故C错误;D、混合气体压强不再改变,未平衡时就是不变的量,容器内压强保持不变说明达平衡状态,故D错误;所以选B.分析:本题考查了根据图象写化学方程式、计算转化率、反应速率及平衡状态的判断,解题关键在于理解化学平衡状态的特征.
25.【答案】(1)小于
(2)逆反应;0≤x<3;小于
【知识点】化学平衡的影响因素
【解析】解答:(1)该反应是一个放热反应,升高温度,平衡常数减小,所以K<1,故答案为:小于;(2))①此时的浓度商Qc= =1.67,大于平衡常数1,故平衡向逆反应方向移动,故答案为:逆反应;②平衡向正反应方向移动,浓度商小于平衡常数,即 <1,解得x<3.0,所以0≤x<3,故答案为:0≤x<3.0;③加入6mol氢气所到达的平衡,可以等效为在加入5mol氢气到达平衡后再加入1mol氢气,增大一种生产物(氢气)的体积分数,平衡向逆反应方向移动,平衡移动的结果是降低这种增大的幅度,但平衡后氢气的体积分数还是大于原来的,故得H2的体积分数分别为a%<b%,故答案为:小于.
分析:本题考查平衡常数的计算与运用,注意化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变.
1 / 1